DIN 53423 Изпитване на твърди клетъчни материали - Изпитване на огъване

Стандартът „DIN 53423 Изпитване на твърди клетъчни материали - Изпитване на огъване“, публикуван от Германския институт по стандартизация (DIN), описва как да се извършват тестове за огъване на твърди клетъчни материали, като например твърди пяни. Този стандарт е широко цитиран в информационните листове за материалите, особено за полиуретанови (PU) пяни, полиметакриламидни (PMI) пяни, меламинови пяни и подобни твърди пянови продукти, използвани в изолацията, строителството, аерокосмическата индустрия, моделиращите плоскости и композитните сърцевинни материали.

По-старите тестове за твърда пяна обикновено са се основавали на тази серия стандарти DIN, например DIN 53421 за компресия и DIN 53423 за огъване/флексия. В днешно време повечето международни тестове са се изместили към съвместими международни стандарти, като например:

• EN ISO 1209 Твърди клетъчни пластмаси - Определяне на свойствата на огъване
• ISO 178 Пластмаси - Определяне на свойствата на огъване (този стандарт е адаптиран за пяни в някои контексти)
• ASTM D790 Стандартни методи за изпитване на огъващи свойства на неармирани и армирани пластмаси и електроизолационни материали.

Много производители на материали все още посочват стандартните стойности по DIN 53423 в по-стари технически информационни листове за историческо сравнение или защото по-стари сертификати/продукти се позовават на тях.

Съгласно стандарта DIN 53423, тестовете за огъване определят поведението на образци от твърда пяна при триточкови или четириточкови натоварвания на огъване, до счупване или определена деформация. Основните характеристики, които обикновено се отчитат, са:

• Якост на огъване: Обикновено се изразява в N/mm2 или MPa (напрежение при счупване или при специфично отклонение)
• Модул на огъване: Твърдост при огъване, в N/mm².

Типичната тестова настройка е следната:

• Правоъгълни образци с форма на прът (размери обикновено 20 x 20 x 120 mm или подобни)
• Триточково огъване със специфичен опорен обхват и скорост на натоварване.
• Измерване до счупване или определено напрежение.

Твърдите пени показват голямо разнообразие в зависимост от тяхната плътност и вид:

• Монтажни/разширяващи се полиуретанови пяни с ниска плътност: Якост на огъване приблизително 0,7-7 N/cm2.
• Твърди PU пяни с висока плътност: Якост на огъване приблизително 20-34 N/mm2.
• PMI структурни пени: Значително по-високи стойности, обикновено в сравнение със стандартите DIN 53423, ISO 1209 и ASTM D790.
• Пенопластови листове: Типичните видове за дисплеи/моделиране имат якост на огъване от приблизително 2-4 N/mm2.

Тези стойности често се срещат в техническите информационни листове за изолационни пяни, сърцевини на сандвич панели, пяни за рамки на врати и композитни материали.

Доскоро стандартната серия DIN 5342x беше гръбнакът на много европейски методи за характеризиране на пяна. Дори след оттеглянето ѝ, тя остава разпознаваема отправна точка при сравняване на исторически характеристики на материалите или четене на стари сертификати или патенти.

Днес, ако се изисква тестване на твърди клетъчни пластмаси, се използват следните стандарти:

• Стандарти ISO 1209 или EN ISO 1209 за свойствата на директно огъване на твърди пени.
• Подготовката на пробите, скоростта на тестване и методите на изчисление са много сходни.

Накратко, стандартът DIN 53423 предоставя метод за определяне на поведението при огъване на твърди клетъчни материали, като например твърди пени. Тъй като обаче стандартът DIN 53423 вече е остарял, като съвременни алтернативи се предлагат международни стандарти като ISO 1209-1 и ISO 1209-2.

Основната цел на стандарта DIN 53423 е да оцени съпротивлението на твърди клетъчни материали на огъващи натоварвания. Чрез прилагане на контролирана сила върху образец, изпитването определя какво натоварване може да издържи материалът, преди да се деформира или счупи.

Тази информация помага на производителите и изследователите в следните области:

• Оценка на структурната цялост на твърдите пени.
• Сравняване на различни формули или плътности на пяна
• Оценка на постоянството на качеството в производството.
• За определяне на пригодността за носещи или изолационни приложения.

Типичните тествани материали включват:

• Твърди полиуретанови (PUR/PIR) пяни
• Полистиролни пяни (EPS, XPS)
• Фенолни пени
• Други твърди клетъчни пластмаси, използвани в изолация или сандвич конструкции.

Стандартът DIN 53423 използва конфигурация на триточково огъване. Основният принцип е следният:

• Правоъгълен тестов образец е подпрян на две точки (опори).
• Към центъра на пробата се прилага заряд.
• Силата кара пробата да се огъне.

Приложеното натоварване и получената деформация се записват, докато не се получи определено отклонение или счупване. Този метод осигурява измерване на поведението на огъване на материала под напрежение на огъване, което е критично за твърди клетъчни материали, които често са подложени на натоварвания на огъване в реални приложения.

Тестът обикновено изисква следното:

• Универсална тестова машина с контролирано натоварване (UTM)
• Триточково огъващо приспособление с две опори и централен товарен нос.
• Система за измерване на отклонения за записване на изместване.
• Система за събиране на данни за заснемане на криви на натоварване-деформация.

Натоварването се прилага постепенно с постоянна скорост, като същевременно се следи реакцията на пробата.

Пробите, използвани в теста, обикновено имат следните характеристики:

• Правоъгълна форма
• Определена дължина, ширина и дебелина
• Гладка клетъчна структура, неповредена по време на рязане.

Правилното кондициониране на пробите (температура и влажност) преди тестване обикновено е необходимо, за да се осигурят възпроизводими резултати.

Опростената процедура за тестване включва следното:

• Подготовка на пробите: Пробите се изрязват по зададени размери. Те се кондиционират при контролирани лабораторни условия.
• Сглобяване на пробата: Пробата се поставя между двете опори на огъващото приспособление.
• Натоварване: Сила се прилага към центъра на пробата с постоянна скорост на напречната глава.
• Измерване: Натоварването и деформацията се записват по време на изпитването.
• Счупване или отклонение на целта: Тестването продължава, докато пробата се счупи или достигне определена деформация.

Изпитването за огъване позволява определянето на следните параметри:

• Огъващо натоварване в момента на счупване
• Натоварване при зададеното отклонение
• Крива на натоварването и деформацията
• Относителна твърдост на огъване

Тези стойности помагат да се характеризира механичното поведение на твърдите клетъчни пластмаси, особено в приложения, където възникват напрежения на огъване.

Стандартът DIN 53423 вече не е валиден и е до голяма степен заменен от следните международни стандарти:

• ISO 1209-1 Основно изпитване на огъване за твърди клетъчни пластмаси.
• ISO 1209-2 Определяне на якост на огъване и модул на еластичност.

Тези стандарти предоставят по-изчерпателни методи, включително изчисляване на якостта на огъване и модула на еластичност, използвайки триточкова система за огъване.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен персонал, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и подпомагайки ги при създаването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние предоставяме и услуги за тестване в съответствие със стандарта DIN 53423.